民國 100 年 6 月 9 日大陸發射的第二顆月球探測衛星嫦娥二號受控飛離月球,經過77天飛行,在 8 月 25 日 23 時 27 分準確進入距離地球約150萬公里遠的太陽與地球引力平衡點——拉格朗日 L2 點的環繞軌道。實現了我國航天飛行從 40 萬公里到 150 萬公里的跨越,以較少的代價、創新的方式,實現了『夸父』計劃(在日地之間觀測空間環境及其對地球的影響,如太陽風離子探測器、太陽高能粒子探測器、X 射線譜儀及 γ 射線譜儀等有效載荷,將探測地球遠磁尾的帶電粒子,並對可能的太陽X射線爆發和宇宙γ爆等進行觀測)的主要工程技術和部分科學目標,對於研究空間天氣應用和空間環境預警具有開創性意義。同時也是繼歐空局和美國之後第三個造訪 L2 點的國家和組織。
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拉格朗日點 |
在天體力學中,拉格朗日點(Lagrangian Point)又稱天平點是限制性三體問題的五個特解,於 1772 年由法國數學家拉格朗日推算得出。如右圖所示,兩個天體環繞運行,則在空間中會有五個位置可以放入第三個物體(質量忽略不計),並在理想狀態下使其保持在兩個天體的相應位置上,使得第三個物體與前兩個物體相對靜止。但是拉格朗日點只算是二星體連線之法平面內的穩定點,而在三維空間內則並不穩定。雖然 L1 與 L2 二點有實際應用,是位於此處之衛星只需少量調節便能維持其軌道。但若 M1 比 M2 大於 24.96,則 L4 與 L5 才會是真正的穩定點(吸引點)。可是由於科里奧利力會將其軌道扭曲成(相對於旋轉座標之)扁豆狀。太陽-木星系統有幾千枚小行星,通稱為『特洛伊小行星』
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太陽系中的高速公路 |
另外,在 91 年 7 月 30 日,美國航空航太局(NASA)噴氣推進研究室的電腦科學家、數學家馬丁羅,根據拉格朗日點的特性,領導著一隊科學家一直在研究設計行星之間的最佳飛行路線,馬丁羅認為:『在理想世界中,我們可以完成任何任務而不需要耗費一丁點燃料。』
而馬丁設計的太空路線實際上是一條條空間隧道,正是按照拉格朗日點的分佈軌道而在行星之間蜿蜒,在隧道中行走太空船的重力和旋轉力能夠相互抵消,所以太空船幾乎可以不需要任何能源動力。大大縮短飛行時間,因此馬丁羅稱他設計的路線圖為『太陽系內的超級高速公路』,空中路線呈螺旋形,像扭曲旋轉著的繩索。